第2章 第2节 振动的描述（课件PPT）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（鲁科版）

选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 第2节　振动的描述 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 学习目标 素养提炼 1.知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。 2.掌握简谐运动的表达式中各量的物理意义，能依据简谐运动表达式解决相关问题。 3.知道弹簧振子的位移—时间图像的形状，理解图像的物理意义. 物理观念：振幅、周期、频率、全振动 科学思维：简谐运动的表达式、振动图像 科学探究：用图像描绘运动 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课时作业 巩固演练 课堂检测 素养达标 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 最大 两倍 强弱 一、振动特征的描述 1．振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的______距离，用A表示，单位为米(m)。 (2)振动范围：振动物体运动范围为振幅的______。 (3)物理意义：表示振动______的物理量。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 全振动 全振动 秒 赫兹 振动快慢 2．周期和频率 内容 周期 频率 定义 物体完成一次________所经历的时间，用T表示 物体完成________的次数与所用时间之比，用f表示 单位 ____(s) ______(Hz) 物理含义 表示物体__________的物理量 关系式 T＝eq \f(1,f) 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 3.固有周期 (1)定义：物体仅在回复力作用下振动时，振动的周期、频率与振幅的大小无关，只由振动系统本身的性质决定，其振动的周期(或频率)，称为固有周期(或固有频率)。 (2)固有周期和固有频率是振动系统本身的属性，与物体是否振动无关。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 × × √ × √ [判断正误] (1)振幅就是指振子的最大位移。(　　) (2)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程。(　　) (3)振子完成一次全振动的路程等于振幅的四倍。(　　) (4)从任一个位置出发又回到这个位置所用的最短时间就是一个周期。(　　) (5)振幅反映振动的强弱，周期、频率反映振动的快慢。(　　) 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 振动图像 二、简谐运动的位移图像 以小球的平衡位置为坐标原点，横坐标表示时间t，纵坐标弹簧振子相对平衡位置的位移x，即为简谐运动的位移—时间图像，也称为__________。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 √ √ × [判断正误] (1)弹簧振子的运动方向可以和位移方向相反。(　　) (2)简谐运动的图像都是正弦或余弦曲线。(　　) (3)简谐运动的图像是弹簧振子的运动轨迹。(　　) 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 振幅 三、简谐运动的位移公式 简谐运动的表达式为x＝_________，也可以表示为x＝Asin(ωt＋φ)。 1．A：表示简谐运动的______。 2．ω：是“圆频率”，ω＝eq \f(2π,T)。 3．相位 (1)定义：(ωt＋φ)代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态，物理学中把(ωt＋φ)称为相位。其中φ表示t＝0时的相位，称为初相。 (2)相位差：两个简谐运动的频率相同，其初相位分别是φ1和φ2，当φ1大于φ2时，相位差是Δφ＝________。 Asin ωt φ1－φ2 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 [思考] 简谐运动的表达式一般表示为x＝Asin(ωt＋φ)，那么简谐运动的函数表达式能否用余弦函数表示？ 提示：简谐运动的位移和时间的关系既可以用正弦函数表示，也可以用余弦函数表示，只是对应的初相位不同。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 要点一　描述简谐运动的物理量 eq \a\vs4\al([探究导入])　如图所示为弹簧振子，O为它的平衡位置，将振子拉到A点由静止释放，观察振子的振动；然后将振子拉到B点释放，再观察振子的振动。 (1)两次振动有什么差别？用什么物理量来描述这种差别？ (2)用秒表分别记录完成50次往复运动所用的时间，两种情况下是否相同？每完成一次往复运动所用时间是否相同？这个时间有什么物理意义？ 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 提示：(1)第二次振动的幅度比第一次振动的幅度大，用振幅来描述振动幅度的大小。 (2)两种情况下所用的时间是相等的。每完成一次往复运动所用的时间是相同的。这个时间表示振动的快慢。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 1．对全振动的理解 (1)全振动的定义：振动物体以相同的